Overstroming: meevaller voor de wetenschap

Met het deinen nog in de benen vertelt Francien Peterse over haar avontuur aan boord van onderzoeksschip de Pelagia. Als aardwetenschapper aan de Universiteit Utrecht heeft ze geen echte zeebenen, doorgaans doet ze haar metingen aan land of in de rivier. “Normaal ben ik nooit op zee. Dit was mijn eerste grote oceaanonderzoek.” Het was voor Peterse een mooie kans om haar Veni-onderzoek naar de koolstofcyclus en de weg die koolstof aflegt op het land, door te trekken van de rivier naar de open zee.

Hoe zit het ook alweer met de koolstofcyclus? CO₂ in de lucht wordt opgenomen door planten. De planten geven de zuurstof (O) terug aan de atmosfeer, de koolstof ( C ) slaan ze op en komt als ze doodgaan in de bodem terecht. De bodem erodeert en het materiaal spoelt de rivieren in. CO₂ is een broeikasgas, en koolstof van dit broeikasgas speelt een belangrijke rol in klimaatmodellen. “In de huidige modellen komt al het koolstof uit de rivier uiteindelijk terecht in de zee”, aldus Peterse. “Maar uit mijn Veni-onderzoek bleek dat uiteindelijk slechts twintig procent van het materiaal in de rivier uiteindelijk de riviermonding haalt. Tachtig procent is weg en het is maar de vraag waar het blijft.”

“Nu kreeg ik de kans om verder te meten waar ik gebleven was: wat gebeurt er met het materiaal dat via rivier de Mississippi in zee stroomt?’ zegt Peterse. “Zodra het materiaal naar de bodem zinkt, lijkt het erop dat het daar netjes blijft liggen en wordt opgeslagen, en dat er zo koolstof aan de kringloop wordt onttrokken. Maar het is nog totaal onbekend hoeveel er echt op de zeebodem terechtkomt.”

“Met deze cruise hebben we een rechte lijn dwars op de kust bemonsterd vanaf de Mississippi Delta recht de Golf van Mexico in, van land steeds verder naar de open zee.” Peterse nam monsters van de zeebodem en de waterkolom om later in Nederland verder te analyseren op onder andere koolstof. Hoe weet je waar het koolstof dat je meet vandaan komt, of het rechtstreeks uit de lucht komt, of via het sediment de rivier in sijpelt en vervolgens richting oceaan spoelt? “Daarvoor gebruiken we speciale moleculen, afkomstig van bodembacteriën. De bacteriën leven in de bodem, delen van hun celmembraan bestaan uit heel resistente moleculen, die worden niet zo snel afgebroken. Deze moleculen gebruiken we als tracers – een soort markeerstofjes – om specifiek bodemmateriaal te volgen.”